一种在线监测绝缘介质损耗的方法

电气设备绝缘介质损耗的在线监测技术,一直是国内外学者研究的重点,尤其是监测的新方法,更是受人关注,目前,还未看到一种用于在线监测令人满意的方法。文中以电压、电流过零点相位差原理为基础,提出了一和中用电压、电流波形积分的测量方法来在线监测电容型电气设备的介质损耗,文中详细分析和推导了数学计算公式,并用数字模拟仿真给出了计算结果,同时阐明了系统频率、谐波含量和零点漂移等因素对测量带来的影响,给出了相应的误差曲线,提出了减小误差、提高测量稳定性和准确度的措施。作者认为积分测量法可以将小信号测量转换为大信号测量,在强电磁干扰环境中具有较高抗干扰能力,在用于在线监测时,能较为准确地测量出电容型电气设备的介质损耗。     

变压器局部放电超高频检测影响因素分析

采用仿真分析与试验研究相结合的方法,探索安装位置、变压器油和球形放油阀对超高频天线传感器驻波特性和检测能力的影响.分析表明,不同安装位置天线的谐振频率会有一定差异,但对检测到的信号幅值影响不大;变压器油使天线的谐振频率有所降低,改变了天线的驻波特性,但不影响天线的检测能力;将天线安装在球形放油阀入口处会严重影响单极子类天线的驻波特性,导致天线接收信号能力下降.     

检测电缆附件局部放电内置传感器的特性分析

针对高压交联聚乙烯(cross-linked polyethylen,XLPE)电缆的结构及其附件内部易出现绝缘缺陷而导致放电的特点,基于电容耦合原理研制出用于电缆附件局部放电(partialdischarge,PD)信号检测的宽频带电容型内置传感器,通过建立传感器特性分析的电路模型,全面分析了影响传感器性能的各个因素,对其响应的频率特性进行了实测,并在实验室110 kV XLPE电缆PD试验平台上对电缆接头内部沿固体复合介质表面产生的放电进行试验研究。测试结果表明:研制的内置电容型传感器频率响应特性优异,能传感纳秒级暂态脉冲信号,其有效频带达500 MHz,可以用于XLPE电缆及附件PD超高频(Ultra-high frequency,UHF)信号的检测。     

一种抑制PD白噪干扰的有效复合信息技术

根据局部放电(partial discharge,PD)信号与白噪干扰经复小波变换后的不同特点,利用复小波变换后实部、虚部的简单信息构造出一种抑制白噪干扰的实、虚部组合序列的有效复合信息,分析该复合信息中序列幂指数对PD去噪性能的影响,并用去噪前后描述信号波形相似参数(normalized correlation coefficient,NCC),结合信噪比(signal to noise ratio,SNR),对用复小波变换去噪后的效果进行综合评价,给出不同的局部放电波形对应的复合信息序列幂指数值,最后,用所构造的db4复小波对仿真和实测PD信号进行了去噪。研究结果证明了在众多的复合信息中,复小波变换实、虚部组合序列的复合信息能有效抑制PD白噪干扰,畸变小,在-7 dB的强噪声中,提取PD信号的NCC和SNR仍高达0.918 6和17.42 dB,有利于PD检测。     

基于虚拟仪器的电容性设备介损在线监测系统

介绍了一种基于虚拟仪器的容性电气设备介质损耗正切值虚拟测量系统,利用National Instruments公司的软件平台LabVIEW和ADLINK公司硬件平台实现电信号的实时采集、分析、处理和存储,经过实验室模拟测试和变电站实际测试表明,该系统对电容性设备介质损耗的测量精度高,实测数据稳定,实测的介损值相误差小于5%,能满足实际在线监测的要求.     

基于支持向量回归机的同步发电机励磁电流预测方法

为了能更准确、容易地在线诊断出同步发电机转子绕组匝间短路故障,提出了一种基于支持向量回归机的励磁电流预测方法.利用同步发电机正常运行时不同工况下的机端电压、有功功率、无功功率和励磁电流来建立发电机励磁电流的支持向量回归机预测方法.利用该方法预测正常运行时所需励磁电流,并与在线实测的励磁电流进行比较,误差(相对误差)超过阈值就诊断为发生匝间短路故障.通过微型同步发电机动态模拟实验表明,该方法的精度优于BP神经网络法和遗传规划法.     

2种局部放电类型下SF6分解组分检测及特性分析

为研究不同绝缘缺陷引起的局部放电下SF6气体的分解特性,探索识别不同绝缘缺陷的分解气体特征量,笔者在研制的SF6气体分解试验平台上,模拟了金属突出物和绝缘子金属污染物2种典型绝缘缺陷引起的局部放电下SF6气体的分解,检测了2种缺陷下CF4、SO2F2、SOF23种分解气体的含量随时间的变化规律,并研究了2种缺陷下SOF2/SO2F2、SO2F2/CF4、SOF2/CF43组组分含量比值的特性.结果表明,2种局部放电下SF6分解生成的主要稳定衍生物中均能检测到SOF2、SO2F2和CF4,但2种缺陷下这些组分的变化规律具有显著的差异,同时研究表明,2种绝缘缺陷下SOF2/SO2F2、SO2F2/CF4、SOF2/CF43组组分含量比值具有明显的不同,因此,可以将SF6分解气体的含量比值作为识别2种绝缘缺陷类型的特征量.     

高压交联聚乙烯电缆附件局部放电特性分析

构建了110 kV电缆中间接头内部4种典型绝缘缺陷物理模型,通过建立电缆附件局部放电(partial discharge,PD)试验研究平台,获取不同绝缘缺陷模型下的放电数据,并构造了三维放电图谱,分析了单次脉冲的时频域特征及放电统计特性.试验结果显示,在起始放电阶段各缺陷下的放电脉冲波形比较稳定,时频特性有明显差异,其随机性主要表现为脉冲峰值的波动,而放电区间、放电重复率等统计特征也有很大不同,这些特征可用作放电类型识别的依据.     

逆向诊断劣质绝缘子的快速优化算法分析

针对劣质绝缘子电场逆问题计算量大的缺点,在传统模拟电荷法建模的基础之上采用快速多极子算法对其进行预处理,给出了基本计算原理,并采用Tikhonov正则化方法处理因测量数据干扰引起的逆问题解的不适定性,以及采用牛顿迭代法搜索逆问题的最优解,得到绝缘子模型的场源参数,从而实现对劣质绝缘子的检测。通过构造基本点电荷系模型对该快速优化算法进行可行性验证,最后将该算法应用于110 kV猫头型三相绝缘子串的一相绝缘子进行了实例计算,结果表明：该快速优化算法能够快速有效地实现对劣质绝缘子的在线诊断。     

模拟微弱PD UHF信号纳秒级陡脉冲源的研制

针对电气设备超高频法检测局部放电的定位和定量校正需要,设计了一种纳秒级陡脉冲源,构建了相应的电路模型,用Pspice仿真分析了储能电容和电源电压对产生陡脉冲波形的影响。该纳秒级陡脉冲源在储能电容为10、20pF时,脉冲上升陡度分别达到0.68、0.90ns,脉宽分别为0.98、1.18ns,脉冲峰值分别为8.72、12.2V,产生的局部放电量分别为320、600pC,用研制的套筒单极子天线接收的多路陡脉冲信号稳定,误差小于70ps,可以用于超高频法检测局部放电的定位和定量校正试验研究。